KR20070102668A - 콘택트 렌즈 착용자의 각막 오염을 감소시키는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈 착용자 눈꺼풀 아래의 최고 압력이 감소되는 렌즈를 제공한다. 본 발명은 모듈러스가 높은 재료로 이루어진 렌즈에서도 각막의 기계적 마찰을 감소시키거나 없애는 렌즈 설계를 제공한다.

각막 오염 감소, 콘택트 렌즈, 동-두께 수직 프로파일, 영률.

Description

콘택트 렌즈 착용자의 각막 오염을 감소시키는 방법 {Methods for reducing corneal staining in contact lens wearers}

기술분야

본 발명은 콘택트 렌즈에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 렌즈 착용자의 각막 오염 발생을 감소시키는 렌즈를 제공한다.

배경기술

시력 보정용이나 미용 목적으로 또는 이들 둘 다를 위해 콘택트 렌즈를 사용하는 것은 널리 공지되어 있다. 렌즈가 일반적으로 하이드로겔 및 실리콘 하이드로겔을 포함하지만 이에 제한되지 않는 재료로부터 제조되는 소프트 콘택트 렌즈가 공지되어 있다.

렌즈 착용자의 눈에 정상적으로 사용시, 소프트 콘택트 렌즈의 일부가 착용자의 각막 위에 놓이게 된다. 각막 오염에 의해 관찰되거나 각막 표면에 진단 염료를 적하하였을 때 관찰될 수 있는 각막 세포 손상은 소프트 콘택트 렌즈 착용자에서 발생할 수 있다. 각막에서의 렌즈의 기계적 마찰(mechanical chaffing)로부터 야기되는 오염이 특히 중요하다. 이러한 오염은 각막 조직 열편의 전구체로서 간주된다. 이러한 손상은 레이드 컷 렌즈(lathe cut lens), 영률이 40psi 이상인 물질로부터 제조된 렌즈, 단일 배면 굴곡을 갖는 렌즈 및 중심 두께, 말단 두께 프로파일 또는 단면 두께 또는 이들 둘 다가 약 0.1mm 이상인 렌즈의 착용자에서 관찰되었다.

추가로, 각막 세포 손상은 전면 또는 배면에 특정한 기하학적 형태를 갖는 렌즈의 착용자에서 관찰되었다. 특히 문제가 되는 기하학적 형태는 렌즈의 전면 또는 배면에 있는 영역 사이의 접합부로 인해 렌즈의 중간-말단 영역에서 표면 균열이 발생하는 형태이다. 본 발명의 목적을 위해, 중간-말단 영역은 미-시각 영역, 시각 영역 바깥, 렌즈의 기하학적 중심과 렌즈 가장자기 사이이며, 렌즈를 눈에 착용하였을 때 각막 위에 놓이는 영역을 의미한다. 전형적으로, 이러한 영역은 렌즈의 기하학적 중심으로부터 약 3.5 내지 6.5mm의 반경을 가질 것이다. 마지막으로, 각막 세포 손상은 두께 프로파일이 일정하지 않은 영역을 갖는 렌즈로부터 야기될 수 있다.

기계적 마찰로 인한 각막 오염이 각막의 상위 영역(즉, 동공 위의 각막 부위) 및 하위 영역(즉, 동공 아래 부위)에서 가장 통상적으로 발견된다. 따라서, 세포 손상은 십중팔구 위 또는 아래 눈꺼풀 밑에 있는 각막 부위에서 나타난다. 각막 오염의 발생도는 렌즈의 재료 및 설계에 기초하여 렌즈마다 다르지만, 렌즈 착용자의 50% 정도로 높을 수 있다. 따라서, 각막 오염의 발생도를 감소시키거나 없애는 렌즈 설계가 여전히 필요하다.

도면의 간단한 설명

도 1은 본 발명의 렌즈의 확대 단면도이다.

도 2는 도 1의 렌즈의 전면의 확대 평면도이다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 렌즈 착용자의 각막 오염 발생을 감소시키는 방법 및 이러한 방법으로 제조된 렌즈를 제공한다. 기계적 마찰로부터 야기되는 각막 오염은 가장 빈번하게는 각막에서의 최고 압력의 결과인 것으로 믿어지며, 이는 각막 부위가 각막의 인접 부위에 비해 렌즈 부위에 의해 보다 높은 힘을 받게 됨을 의미한다. 가장 빈번하게는, 이러한 최고 압력 부위는 렌즈 착용자의 눈꺼풀 아래에 생긴다. 이러한 최고 압력은 렌즈 두께 프로파일(즉, 단면 두께), 물질 모듈러스 및 렌즈 표면위의 영역 사이의 접합 중의 하나 이상의 결과이다.

한 가지 양태에서, 본 발명은 최고 압력이 감소되는 설계를 포함하는 하나 이상의 표면을 포함하거나, 이러한 표면으로 필수적으로 이루어지거나 구성된 콘택트 렌즈를 제공한다.

본 발명의 렌즈 설계 중의 하나는 동-두께 수직 프로파일(iso-thickness vertical profile)을 제공한다. "동-두께 수직 프로파일"이란 렌즈 전면과 배면 사이 및 배면에 직각하는 방향을 따라 측정한 렌즈의 중간-말단 부위의 방사상 두께가 렌즈의 수직 자오선(90-270° 축)의 45° 이내의 자오선을 따라 균일하게 분포되어 있음을 의미한다. 동-두께 수직 프로파일은 렌즈의 중간-말단 부위의 단면 두께가 일정한 렌즈의 수직 자오선 주변의 영역을 생성한다.

도 1은 이러한 설계를 나타내는 렌즈(10)를 도시한 것이다. 중심-말단 부위(11)가 동-두께 수직 프로파일이 사용된 렌즈의 상위(상부) 및 하위(바닥) 부분에 도시되어 있다. 도 2는 상위 영역(11)을 보여주는 렌즈의 평면도를 나타낸다.

동-두께 수직 프로파일은 배면 말단을 전면 외면으로 상쇄하여 목적하는 프로파일을 형성함으로써 달성될 수 있다. 이러한 프로파일은 축을 벗어난 사선 곡선을 삽입하거나 다수의 말단 영역을 사용함을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 설계방법에 의해 수득할 수 있다. 추가로, 미국 특허 제6,595,640호의 설계방법이 사용될 수 있으며, 이들 특허 문헌은 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 렌즈 표면 중의 하나 또는 둘 다에서의 다양한 영역 사이의 접합부가 배면에서의 경사면 균열을 없애도록 평활해질 수 있다. 보다 구체적으로, 이러한 양태에서, 배면 상의 곡선 사이의 접합부는 1차 미분 계수, 즉 접합부에서의 곡선의 기울기가 동일하도록 되어 있다. 통상의 수학적 기법을 사용하여 두 가지 연속하는 영역을 블렌딩하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 여러가지 방법을 사용하여 평활화된 접합부를 수득할 수 있다.

본 발명의 렌즈는 바람직하게는 눈에 착용시의 배향을 유지하도록 회전 안정화된다. 적합한 회전 안정화는 렌즈 배면에 비해 전면을 탈중심화(decentering)하는 것, 프리즘 균형(prismatic balancing), 아래쪽 렌즈 가장자리를 후막화하는 것, 아랫쪽 눈꺼물 위에 렌즈를 지지시키는 것, 90° 자오선으로부터 떨어져서 렌즈 표면 위에 요철을 형성하는 것 및 렌즈 가장자리를 잘라 평면으로 하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 프리즘 안정화를 포함한다. 또는, 프리즘 안정화와 함께, 렌즈를 동력학적으로 안정화시킬 수 있다. 동력학적 안정화는 두 개의 대칭적으로 놓여 있는 영역에서 렌즈 외부 표면의 두께를 감소시키는 것, 두 개의 영역을 수평 중심 축으로 후막화하는 것 및 렌즈의 상부 영역과 바닥 영역을 박막화하는 것을 포함한다. 전형적으로, 안정화의 부위는 기하학적 중심에 비해 렌즈 가장자리 또는 렌즈의 최외각 부분을 배제한 시각 영역을 둘러싸고 있는 렌즈의 비-시각 부분을 의미하는 렌즈 말단에 위치한다.

본 발명은 단일 비젼 렌즈(single vision lens), 다초점 렌즈 및 원환체 렌즈(toric lens)를 설계하는 데 사용될 수 있다. 추가로, 본 발명은 적절한 콘택트 렌즈 재료로부터 제조되는 렌즈를 설계하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 렌즈 말단의 두께가 상이한 영역을 사용하여 회전적으로 안정화된 렌즈 및 모듈러스가 높은 재료, 즉 영률이 약 40psi 이상, 바람직하게는 약 60psi 이상인 재료로부터 제조되는 렌즈에서 가장 유용할 수 있다.

예시적인 고 모듈러스 렌즈 재료는 에타필콘 A를 포함하지만 이에 제한되지 않는 하이드로겔을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 본 발명은 하나 이상의 실리콘 함유 성분과 하나 이상의 친수성 성분, 예를 들면, 갈리필콘을 함유하는 재료를 의미하는 실리콘 하이드로겔로 이루어진 렌즈에 사용된다.

하나 이상의 실리콘 함유 성분과 하나 이상의 친수성 성분은 실리콘 하이드로겔을 제조하기 위해 선행 기술에서 사용되는 공지된 성분일 수 있다. "실리콘 함유 성분" 및 "친수성 성분"이라는 용어는 실리콘 함유 성분은 약간 친수성이고 친수성 성분은 약간의 실리콘을 함유할 수 있다는 점에서 상호 배타적인 것은 아니 다.

실리콘 함유 성분은 단량체, 매크로머 또는 예비중합체에 하나 이상의 [-Si-O-Si] 그룹을 함유하는 것이다. 바람직하게는 Si 및 결합된 O는 실리콘 함유 성분의 총 분자량의 20중량% 이상, 보다 바람직하게는 30중량% 이상의 양으로 실리콘 함유 성분에 존재한다. 유용한 실리콘 함유 성분은 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐 락탐, N-비닐아미드 및 스티릴 관능 그룹과 같은 중합 가능한 관능 그룹을 포함한다. 본 발명에 유용한 실리콘 함유 성분의 예는 미국 특허 제3,808,178호, 제4,120,570호, 제4,136,250호, 제4,153,641호, 제4,740,533호, 제5,034,461호 및 제5,070,215호와 유럽 공개특허공보 제080539호에서 찾아볼 수 있다. 본원에 인용된 모든 특허 문헌들은 전문이 참고로 인용되어 있다.

적합한 실리콘 함유 성분의 추가의 예는 메타크릴옥시프로필 트리스(트리메틸실록시) 실란, 펜타메틸디실록사닐 메틸메타크릴레이트 및 메틸디(트리메틸실록시)메타크릴옥시메틸 실란을 포함하지만 이에 제한되지 않는 폴리실록사닐알킬(메트)아크릴성 단량체이다.

실리콘 함유 성분의 바람직한 종류 중의 하나는 폴리(오가노실록산) 예비중합체, 예를 들면, α,ω-비스메타크릴옥시프로필 폴리디메틸실록산이다. 또 다른 바람직한 예는 mPDMS(모노메타크릴옥시프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리디메틸실록산)이다. 실리콘 함유 성분의 또 다른 유용한 종류는 1,3-비스[4-(비닐옥시카보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸실록산 3-(비닐옥시카보닐티오) 프로필-[트리 스(트리메틸실록시실란], 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 알릴 카바메이트, 3-[트리스(트리메틸실록시)실릴]프로필 비닐 카바메이트, 트리메틸실릴에틸 비닐 카보네이트 및 트리메틸실릴메틸 비닐 카보네이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는 실리콘 함유 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체를 포함한다.

친수성 성분은, 나머지 반응성 성분과 배합하는 경우, 생성된 렌즈에 약 20% 이상, 바람직하게는 약 25% 이상의 함수량을 제공할 수 있는 것을 포함한다. 적합한 친수성 성분은, 모든 반응성 성분의 중량을 기준으로 하여, 약 10 내지 약 60중량%, 바람직하게는 약 15 내지 약 50중량%, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 40중량%의 양으로 존재할 수 있다. 본 발명의 중합체를 제조하는 데 사용될 수 있는 친수성 단량체는 하나 이상의 중합 가능한 이중결합 및 하나 이상의 친수성 관능 그룹을 갖는다. 중합 가능한 이중결합의 예는 아크릴, 메타크릴, 아크릴아미도, 메타크릴아미도, 푸마르산, 말레산, 스티릴, 이소프로페닐페닐, O-비닐카보네이트, O-비닐카바메이트, 알릴, O-비닐아세틸 및 N-비닐락탐 및 N-비닐아미도 이중결합을 포함한다. 이러한 친수성 단량체는 자체로 가교결합제로서 사용될 수 있다. "아크릴형" 또는 "아크릴-함유" 단량체는 쉽게 중합되는 것으로 공지되어 있는 아크릴 그룹(CR'H=CRCOX; 여기서 R은 H 또는 CH₃이고, R'는 H, 알킬 또는 카보닐이며, X는 O 또는 N이다)을 함유하는 단량체, 예를 들면, N,N-디메틸아크릴아미드(DMA), 2-하 이드록시에틸 아크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산 및 이들의 혼합물이다.

본 발명의 하이드로겔에 혼입될 수 있는 친수성 비닐 함유 단량체는 N-비닐 락탐(예를 들면, N-비닐 피롤리돈(NVP)), N-비닐-N-메틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 아세트아미드, N-비닐-N-에틸 포름아미드, N-비닐 포름아미드, N-2-하이드록시에틸 비닐 카바메이트, N-카복시-β-알라닌 N-비닐 에스테르와 같은 단량체를 포함하며, NVP가 바람직하다.

본 발명에 사용될 수 있는 또 다른 친수성 단량체는 중합 가능한 이중결합을 함유하는 관능 그룹으로 대체된 하나 이상의 말단 하이드록실 그룹을 갖는 폴리옥시에틸렌 폴리올을 포함한다. 예로는 중합 가능한 이중결합을 함유하는 관능 그룹으로 대체된 하나 이상의 말단 하이드록실 그룹을 갖는 폴리에틸렌 글리콜이 포함된다. 예로는 이소시아네이토에틸 메타크릴레이트("IEM"), 메타크릴산 무수물, 메타크릴로일 클로라이드, 비닐벤조일 클로라이드 등과 같은 하나 이상의 몰당량의 말단-캡핑 그룹과 반응하여 카바메이트 또는 에스테르 그룹과 같은 연결 잔기를 통해 폴리에틸렌 폴리올에 결합된 하나 이상의 말단 중합 가능한 올레핀계 그룹을 갖는 폴리에틸렌 폴리올을 생성하는 폴리에틸렌 글리콜이 포함된다.

추가의 예로는 미국 특허 제5,070,215호에 기재된 친수성 비닐 카보네이트 또는 비닐 카바메이트 단량체 및 미국 특허 제4,190,277호에 기재된 친수성 옥사졸론 단량체가 있다. 다른 적합한 친수성 단량체는 당해 기술분야의 숙련가들에게 자명할 것이다. 본 발명의 중합체에 혼입될 수 있는 보다 바람직한 친수성 단량체는 N,N-디메틸 아크릴아미드(DMA), 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴아미드, N-비닐피롤리돈(NVP) 및 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트와 같은 친수성 단량체를 포함한다. 가장 바람직한 친수성 단량체는 DMA, NVP 및 이들의 혼합물을 포함한다.

렌즈 재료의 경화는 통상의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 재료를 금형 내에 넣고, 가열, 조사, 화학적, 전자기적 방사선 경화 등과 이들의 조합에 의해 경화시킬 수 있다. 바람직하게는, 성형은 자외선을 사용하거나 가시광선의 전체 스펙트럼을 사용하여 수행한다. 보다 구체적으로는, 렌즈 재료를 경화시키는 데 적합한 정확한 조건은 선택되는 재료 및 형성하고자 하는 렌즈에 따라 좌우될 것이다. 적합한 공정이 미국 특허 제4,495,313호, 제4,680,336호, 제4,889,664호, 제5,039,459호 및 제5,540,410호에 기재되어 있으며, 이들은 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다.

본 발명의 콘택트 렌즈는 통상의 방법으로 형성할 수 있다. 이러한 방법 중의 하나는 금형 인서트를 제조하기 위해 선반을 사용한다. 금형 인서트가 금형을 형성하는 데 사용된다. 그후, 적당한 렌즈 재료를 금형 사이에 배치한 다음 수지를 압축 및 경화시켜 본 발명의 렌즈를 형성한다. 당해 기술분야의 숙련가들은 본 발명의 렌즈를 제조하는 데 다른 여러가지 공지된 방법을 사용할 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (12)

1. 최고 압력이 감소되는 설계(design)를 갖는 하나 이상의 표면을 포함하는 콘택트 렌즈.
2. 제1항에 있어서, 중간-말단 부위에 하나 이상의 동-두께 수직 프로파일(iso-thickness vertical profile)을 추가로 포함하는 렌즈.
3. 제1항에 있어서, 접합부와는 상이한 경사도를 갖지만 접합부에서의 경사도는 동일한 두 개 이상의 곡선을 갖는 표면을 추가로 포함하는 렌즈.
4. 제1항에 있어서, 영률(Young's modulus)이 약 40psi 이상인 렌즈.
5. 제2항에 있어서, 영률이 약 40psi 이상인 렌즈.
6. 제3항에 있어서, 영률이 약 40psi 이상인 렌즈.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 회전 안정화를 추가로 포함하는 렌즈.
8. 제7항에 있어서, 회전 안정화가, 렌즈 말단의 나머지 영역에 비해 렌즈 두께가 감소된 두 개의 대칭적으로 놓여 있는 영역을 렌즈 말단에 포함하는 렌즈.
9. 제8항에 있어서, 원환체 렌즈(toric lens)인 렌즈.
10. 최고 압력이 감소되는 하나 이상의 표면을 제공하는 단계를 포함하는, 콘택트 렌즈의 설계방법.
11. 제10항에 있어서, 렌즈의 중간-말단 부위에 하나 이상의 동-두께 수직 프로파일을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 콘택트 렌즈의 설계방법.
12. 제10항에 있어서, 접합부와는 상이한 경사도를 갖지만 접합부에서의 경사도는 동일한 두 개 이상의 곡선을 갖는 표면을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 콘택트 렌즈의 설계방법.

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